信息科学与技术学院大学生创新创业训练计划项目可行性报告.pdf

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信息科学与技术学院

大学生创新创业训练计划项目可行性报告

项目名称自然交互式智能家居开发

项目类型创新训练项目

所属一级学科名称计算机科学技术

所属二级学科名称计算机应用技术

项目负责人杨贤亮

申报日期2014.10.27

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项目简介

（300字以内）

随着科技水平的提高，人们对自动化家居的期盼也与日俱增。而我们的项目

就满足了大众的这一需求，它旨在设计一个基于语音和手势，兼顾室内和户外的

无设备家电控制系统，以实现交互式智能家居。

在室内，用户可以先通过语音唤醒系统，然后发出语音指令，系统接受指令

并解析成红外信号控制家电，整个语音识别过程通过讯飞SDK辅助。抑或，用户

做出手势，系统对比手势库识别手部动作，进而得出用户指令并解析成红外信号

控制家电，整个手势识别过程使用OpenCV辅助。

在户外，用户操作移动端（例如手机），通过远程服务器发送控制信号至室

内终端控制家电。同时，用户也可以通过摄像头随时侦察室内的状况。

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一、项目实施的目的、意义

如今，人们对生活品质的追求越来越高，尤其在家居方面，一个安全、便捷的智能家居环境成

为了人们所追求的目标。想象这样一些生活场景：当天蒙蒙亮时，面包机和榨汁机已开始为睡梦中

的你悄然地工作；当外出工作或游玩时，你可以通过手机了解到各家用电器的工作状况并及时做出

调整；当即将家中，你还可以用语音和动作任意控制你的家用电器，让它提前为你调试家里温度、

烧水做饭；当回到家里，慵懒的你躺在客厅沙发上，只需要一个声音控制或一个简单的手势操作就

可以打开电视，挑选自己喜爱的电视台；当夜幕降临你躺在已调试好温度的床上，疲惫的你一声“关

灯”即可安然入梦，当你……

现有的家电都是直接在家电上控制，或者是用专门的遥控器，虽然可以完成对家电的控制，但

是不够方便，通用性不够，控制范围有限，而且操作较为繁琐。我们所设计的智能家居系统就是要

帮助人们简化操作步骤，统一不同电器的操作方法，随时了解家电状态保证居家安全，随时无设备

控制家电方便人类生活。

整个项目中不可避免的会遇到以下问题：

1.控制对象难易确定

在室内控制中，如何确定控制的对象，是整个研究的一个重点，家电之间空间距离小，控

制过成中容易控制对象判定错误或者无法判定等问题。

2.控制信号解析的成功率和速度

系统识别用户控制信号的成功率和使用时间，直接关系到研究成功与否，所以准确快速的

解析出语音和手势是研究的核心，解析用户语音或者手势出错，可能会造成对家电的错误控制

或者控制失败，而相应速度过慢也会影响使用体验。

3.统一不同家电的红外信号比较繁琐

不同家电的红外信号的结构有着显著差异，统一他们之间的差异自存储和转发的能力。

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二、项目研究内容和拟解决的关键问题

我们研究的整个系统一个是居家控制，另一个是户外控制，其中居家控制使用统一的终端，

能够对家电进行语音控制和手势控制，户外直接用移动端链接服务器发送命令。整个系统的研

究主要研究的内容包括以下三块：

1．利用讯飞语